DE19950211C2 - Dispensing system for drinks - Google Patents
Dispensing system for drinksInfo
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- DE19950211C2 DE19950211C2 DE19950211A DE19950211A DE19950211C2 DE 19950211 C2 DE19950211 C2 DE 19950211C2 DE 19950211 A DE19950211 A DE 19950211A DE 19950211 A DE19950211 A DE 19950211A DE 19950211 C2 DE19950211 C2 DE 19950211C2
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- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
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- B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
- B67D1/08—Details
- B67D1/0857—Cooling arrangements
- B67D1/0869—Cooling arrangements using solid state elements, e.g. Peltier cells
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Devices For Dispensing Beverages (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Ausschankanlage für Getränke, enthaltend eine Getränkezufuhreinrichtung, eine Getränkeauf bereitungseinheit und mindestens eine den Peltiereffekt nut zende Wärmetauschereinrichtung, in der eine Kaltseite und eine Warmseite ausbildbar sind, sowie mindestens einen Ge tränkespender, wobei in der Getränkezufuhreinrichtung und der Getränkeaufbereitungseinheit mindestens zwei Stränge an Ge tränken führende Leitungen vorhanden sind, wobei in der Ge tränkeaufbereitungseinheit mindestens einer der Stränge eine Karbonisierungsanlage enthält und jeweils ein Abschnitt der beiden Stränge durch die Wärmetauschereinrichtung geführt ist, die einen ersten Materialblock und einen zweiten Mate rialblock aufweist, wobei in mindestens einem der Material blöcke darin befindliche, Getränke führende Leitungen sind und jeweils mindestens ein Temperatursensor integrierbar ist, der in einer Steuerungs- oder Regelungsanlage geschaltet ein gebunden ist, mittels der je nach Bedarf Getränke mit vorge gebenen Temperaturen einstellbar sind. The invention relates to a dispensing system for beverages, containing a beverage dispenser, a beverage preparation unit and at least one Peltier effect nut zende heat exchanger device in which a cold side and a warm side can be formed, and at least one Ge Drink dispenser, being in the beverage supply device and the Beverage preparation unit at least two strands of Ge soak leading lines are available, in the Ge Drink preparation unit at least one of the strands one Carbonation plant contains and a section of each passed both strands through the heat exchanger device which is a first block of material and a second mate rialblock, wherein in at least one of the material blocks in it that carry beverages and at least one temperature sensor can be integrated, switched on in a control or regulation system is bound, by means of which drinks are pre-selected as required given temperatures are adjustable.
In der Druckschrift "Elektrophysik", S. 434 bis 435, VEB Ver lag Technik Berlin, 1970 ist beschrieben, daß die Ausnutzung der Peltierwärme zur Erreichung tiefer Temperaturen (Wärmepumpe - Kältemaschine) von drei Faktoren abhängt, näm lich hoher differentieller Thermospannung, hoher elektrischer Leitfähigkeit und niedriger thermischer Leitfähigkeit, die derart bei der Auswahl der verwendeten Materialien zusammen treffen müssen, daß die Güteziffer, die diese drei Faktoren enthält, möglichst groß sein soll. Die Kombination von P- und N-Halbleiter in Form von PN-Paaren bringen in ihren Verbin dungsstellen bzw. Endbereichen eine wesentliche höhere Güte ziffer als die Lötstellen kombinierter Metalle mit geringer unterschiedlicher differentieller Thermospannung. Um über haupt eine gute Wärmetauschereinrichtung für Kühl- und Kli maanlagen zu erhalten und zu schaffen, ist nach neueren Er kenntnissen demzufolge der Einsatz von P-, N-leitenden Stof fen erforderlich. Ein einzelnes thermoelektrisches PN-Paar hat zwei Schenkel aus je einem P- und N-leitenden Stoff. Eine Vielzahl von PN-Paaren kann in einer Peltier-PN-Paar- Anordnung zu einem eigenständigen bauelementgestalteten Peltier-Element zusammengefaßt sein, wobei die PN-Paare elek trisch in Reihe, thermisch jedoch parallel geschaltet und zwischen parallel sich gegenüberliegenden wärmeleitfähigen Planplatten eingebracht sind.In the publication "Elektrophysik", pp. 434 to 435, VEB Ver Technik Berlin, 1970 describes that exploitation the Peltier heat to reach low temperatures (Heat pump - chiller) depends on three factors, näm Lich high differential thermal voltage, high electrical Conductivity and low thermal conductivity, the such together when choosing the materials used must meet the figure of merit that these three factors contains, should be as large as possible. The combination of P and N-semiconductors in the form of PN pairs bring in their connection end points or end areas a significantly higher quality number than the joints of combined metals with less different differential thermal voltage. To over a good heat exchanger device for cooling and air conditioning Maintaining and creating measurement systems is, according to recent Er knowledge of the use of P-, N-conductive material fen required. A single thermoelectric PN pair has two legs made of a P- and N-conductive material. A A large number of PN pairs can be used in a Peltier PN pair. Arrangement to an independent component-designed Peltier element can be summarized, the PN pairs elec trically in series, but thermally connected in parallel and between thermally conductive oppositely opposite Flat plates are introduced.
Derartige Peltier-Elemente können, wie aus der Druckschrift DE 41 09 677 A1 bekannt ist, im wesentlichen aus PN-Paaren und aus zwei dünnen, parallel sich gegenüberliegenden Plan latten, die wärmeleitfähiges Material aufweisen und zwischen denen die zugehörigen PN-Paare jeweils mit ihren unterschied lich temperaturveränderlichen Endbereichen an den Planplatten befestigt sind, bestehen. Die Gesamtheit der PN-Paare stellen eine PN-Paar-Anordnung dar, die mit einer Spannungsquelle über elektrische Leitungen verbunden ist.Such Peltier elements can, as from the publication DE 41 09 677 A1 is known, essentially from PN pairs and two thin, parallel planes facing each other slats, which have thermally conductive material and between which the respective PN pairs with their differences Lich temperature-variable end areas on the face plates are attached. Make the total of the PN pairs represents a PN pair arrangement with a voltage source is connected via electrical lines.
Solche separate, bauelementgestaltete Peltier-Elemente sind in den Druckschriften EP 0 802 155 A1 und DE 196 14 754 C1 in Form einer Peltier-Element-Anordnung auch in einer Wärmetau schereinrichtung für Trinkwasser-Ausschankanlagen beschrieben und Grundlage eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Küh len und CO2-Anreichern von Trinkwasser in einem Durchlaufver fahren. Ein Netzgerät versorgt die Peltier-Elemente, die mit einer ihrer Planplatten außerhalb eines mit versetzter Kühl vorrichtung versehenen Metallblocks angebracht sind. Die ein gesetzten Peltier-Elemente steilen dabei separate und eigen ständige Baulemente dar.Such separate, component-shaped Peltier elements are described in the publications EP 0 802 155 A1 and DE 196 14 754 C1 in the form of a Peltier element arrangement also in a heat exchanger shear device for drinking water dispensing systems and the basis of a method and a device for cooling and CO 2 enrichment of drinking water in one pass. A power supply unit supplies the Peltier elements, which are attached to one of their plane plates outside of a metal block provided with an offset cooling device. The Peltier elements used are separate and separate building elements.
Die Ausschankanlage hat einen Strang von Getränkerohrleitun gen, in dem eine Karbonisierungsanlage mit einer CO2-Injektionseinrichtung integriert ist. Der Durchlauf der Getränke erfolgt dabei im Durchlaufverfahren ohne Zwischen speicherung, wobei die Wärmetauschereinrichtung auch nach der Karbonisierungsanlage vor dem Zapfhahn angeordnet sein kann. Die Peltier-Element-Anordnung befindet sich zwischen einem Trinkwasserdurchflußgehäuse und einem wärmeaufnehmenden Me tallblock, der Leitungen, insbesondere Rohrleitungen enthält, in denen ein kühlender, die Abwärme transportierender, vom Hauptwasserstrom abgezweigter Kühlwasserstrom vorhanden ist, der durch seine Erwärmung nicht mehr als Getränk verwendet werden kann und somit als Verlustwasser in einen Abfluß ge führt ist.The dispensing system has a line of beverage pipelines in which a carbonation system with a CO 2 injection device is integrated. The passage of the drinks takes place in a continuous process without intermediate storage, the heat exchanger device can also be arranged after the carbonation system in front of the tap. The Peltier element arrangement is located between a drinking water flow housing and a heat-absorbing Me tallblock, which contains lines, in particular pipes, in which a cooling, the waste heat transporting, branched from the main water flow cooling water flow is present, which are no longer used as a drink by its heating can and thus leads as waste water into a drain.
Ein weiteres Problem der Ausschankanlage besteht darin, daß die Ausführung nur für Trinkwasser gilt, wobei die Ausschankanlage unmittelbar an ein Trinkwasserleitungsnetz angeschlossen werden kann. Fruchtsäfte oder andere fruchthal tige Getränke könnten nicht ausgeschenkt werden, da der Ver lust an Getränkeflüssigkeit beträchtlich wäre.Another problem with the bar system is that the version applies only to drinking water, whereby the Dispensing system directly to a drinking water supply network can be connected. Fruit juices or other fruit beverages could not be served as the Ver would be considerable.
Eine Temperiervorrichtung mit einer auf die Betriebsweisen: Kühlen - Heizen/Heizen - Kühlen umschaltbaren Peltier- Element-Anordnung ist in der Druckschrift DE 40 36 210 A1 beschrieben, wobei die Peltier-Element-Anordnung zwischen einem wärmeaufnehmenden Metallblock mit abstehenden Verrip pungen und der Abdeckplatte einer mit zick-zack-förmigen, zusammenhängenden Aussparungen und einen Eingang und einen Ausgang enthaltenden sowie als Temperaturaustauschkörper wir kenden Metallplatte angeordnet ist, an der eine plattenförmi ge Dichtung und eine Halterungsplatte befestigt sind, wobei hiermit ein mehrteiliger Körper vorhanden ist.A temperature control device with one of the operating modes: Cooling - heating / heating - cooling switchable Peltier Element arrangement is in the document DE 40 36 210 A1 described, the Peltier element arrangement between a heat absorbing metal block with protruding rip pungen and the cover plate one with zigzag-shaped, contiguous recesses and one entrance and one Output containing and as a temperature exchange body we Kenden metal plate is arranged on which a plate-shaped ge seal and a mounting plate are attached, wherein hereby a multi-part body is present.
Ein Problem der Temperiervorrichtung besteht darin, daß sich bei mehreren Strängen in der Aussparungsplatte längs der Dichtungsplatte die Gefahr eines Austausches zwischen den verschiedenen Getränken besteht und damit die Geschmacksqua lität beeinträchtigt wird.A problem with the temperature control device is that with several strands in the recess plate along the Sealing plate the risk of an exchange between the different drinks and thus the taste qua lity is impaired.
Als zugehörige Temperierquelle ist mindestens ein Planplatten aufweisendes Peltier-Element vorgesehen, das mit einer seiner Planplatten auf einer Seite des Temperaturaustauschkörpers anliegend befestigt angeordnet ist. Der eigentliche Tempe raturaustauschkörper stellt dabei ebenfalls ein eigenständi ges Bauteil dar. Mit den daran befestigten Peltier-Elementen können die einen Materialblock durchströmenden Flüssigkeiten je nach Art und Einsatz der Flüssigkeit sowohl gekühlt als auch erwärmt werden. At least one flat plate is the associated temperature control source having Peltier element provided that with one of its Flat plates on one side of the temperature exchange body is attached attached. The real tempe The exchange body is also an independent body component. With the Peltier elements attached to it liquids flowing through a block of material depending on the type and use of the liquid both cooled and also be warmed.
Eine andere Ausschankanlage ist aus der Druckschrift EP 0777 090 A2 bekannt, die einen Behälter enthält, dem eine ge schlängelte Getränkeleitung sowie Kühlmittel zugeordnet sind. Dabei ist an einer der Behälterwandflächen mindestens ein handelsübliches, eigenständiges Peltier-Element mit einer seiner den Kühleffekt übertragenden Planplatten im Kontakt angebracht.Another dispensing system is from the document EP 0777 090 A2 known, which contains a container to which a ge meandering beverage line and coolant are assigned. There is at least one on one of the container wall surfaces commercially available, independent Peltier element with a of its plane plates transmitting the cooling effect in contact appropriate.
Eine weitere Ausschankanlage ist in der Druckschrift DE-GM 68 02 114 beschrieben, wobei die Kühlung von Getränken in einem Getränkekühler erfolgt, der einen eigenständigen Behälter enthält. An der aus gut wärmeleitenden Material hergestellten Behälterwandung ist am Boden und/oder an der Seitenwand min destens ein Kühlelement mit einer seiner Planplatten ange bracht. Auch hier ist ein separates eigenständiges Peltier- Element an einer Wandfläche des Behälters, also eines anderen Bauelements, angebracht.Another dispensing system is in the publication DE-GM 68 02 114 described, the cooling of drinks in one Beverage cooler takes place, which is an independent container contains. Made of good heat-conducting material Container wall is min. On the floor and / or on the side wall least a cooling element with one of its flat plates brings. Here, too, there is a separate, independent Peltier Element on one wall surface of the container, i.e. another Component attached.
Desweiteren ist eine Temperatursteuereinrichtung für aus schenkbare Getränke in der Druckschrift PCT/GB 98/00561 be schrieben, bei der ein wärmeaufnehmender, mit Kühlflüssigkeit betriebener Kühlwasserkreislauf zwischen benachbarten, mit einer Getränkerohrleitung versehenenen Metallblöcken vorhan den ist. Diese innere Flüssigkeitskühlung stellt eine von einer Fremdkühlungseinrichtung abhängig gesteuerte Temperatu reinstelleinrichtung dar, die zusätzlich Energie verbraucht. Außerdem sind die zwischen den beiden Metallblöcken schlei fenförmig gebogenen Getränkerohrleitungsteile zumindest ohne Isolation, so daß die Peltier-Element-Anordnung zwischen den jeweiligen Metallblöcken und dem wärmeaufnehmenden Hohlkörper einen weitgehend größeren Leistungsverbrauch aufweist, wobei die Kühlverluste durch eine zweite Peltier-Element-Anordnung ausgeglichen werden soll.Furthermore, a temperature control device is made of free drinks in PCT / GB 98/00561 be wrote a heat-absorbing, with coolant operated cooling water circuit between neighboring, with a beverage pipe provided metal blocks existing that is. This internal liquid cooling is one of an external cooling device, depending on the temperature purification device that consumes additional energy. In addition, the between the two metal blocks are weary at least without Isolation, so that the Peltier element arrangement between the respective metal blocks and the heat-absorbing hollow body has a largely greater power consumption, whereby the cooling losses through a second Peltier element arrangement should be balanced.
Allen bekannten Wärmetauschereinrichtungen, die eine Peltier- Element-Anordnung enthalten, ist gemeinsam, daß zur Kühlung von Getränkerohrleitungen eine relativ hohe Energie ver braucht werden muß, die oft auch mit höherem Materialeinsatz verbunden ist, was demzufolge einen hohen Kühlungsaufwand darstellt.All known heat exchanger devices that use a Peltier Element arrangement included is common to that for cooling of beverage pipelines ver a relatively high energy needs to be used, often with higher materials is connected, which is a high cooling effort represents.
Dabei wird in allen bekannten Ausschankanlagen, in denen bauelementgestaltete Peltier-Elemente eingesetzt werden kön nen, von fertig hergestellten, separaten, eigenständigen Peltier-Elementen ausgegangen, die in angepaßter Weise mit einer ihrer kühlenden Planplatten ausgewählte und zweckmäßige Flächenwandungen der zu kühlenden Seite eines anderen eigen ständigen Bauteils, meistens eines Behälters, kontaktieren, um dort und/oder darin einen Kühleffekt hervorzurufen.It is used in all known dispensing systems in which component-designed Peltier elements can be used of finished, separate, independent Peltier elements assumed that in a customized manner one of their cooling flat panels selected and functional Surface walls of the side to be cooled own another contact the permanent component, usually a container, to create a cooling effect there and / or inside.
Alle eingesetzten Peltier-Elemente stellen separate, mit ei ner regelbaren Spannungsquelle versehene, eigenständig ausge bildete Bauelemente dar, die an glatten, meistens ebenen Flä chen bzw. Wandungen eines anderen ebenso separat hergestell ten Bauteils angebracht sind und dieses derart kühlen bzw. erwärmen sollen, daß die Temperaturänderung über die zugehö rigen wärmeleitfähigen Planplatten im wesentlichen auf das in diesem Bauteil befindlichen Medium übertragen wird. Es be steht somit ein klarer bauelementbedingter Schnitt zwischen dem zu kühlenden oder zu erwärmenden Bauteil bzw. Medium der bekannten Wärmetauschereinrichtung und dem Peltier-Element als ein daran bzw. darin befestigtes Bauelement. All Peltier elements used are separate, with egg provided with a controllable voltage source formed components that on smooth, mostly flat surfaces Chen or walls of another also manufactured separately th component are attached and cool it or should heat that the temperature change over the zugehö heat-conductive flat sheets essentially to the in medium located in this component is transferred. It be there is therefore a clear component-related cut between the component or medium to be cooled or heated known heat exchanger device and the Peltier element as a component attached to or therein.
Durch die Befestigung der handelsüblichen Peltier-Elemente entstehen andererseits zwischen den Planplatten und den Wan dungen der zu kühlenden oder zu erwärmenden Bauteile auch unter Verwendung von wärmeleitfähigen Pasten oft nur Wärme übergangsbrücken, die eine schnelle Reaktion des zu kühlenden oder zu erwärmenden Bauteils auf die Leistungsänderungen der Peltier-Elemente verhindern und somit einen nicht unbedeuten den Verlust an Energie darstellen. Bei Einsatz von mehreren Peltier-Elementen zwischen größeren, voneinander beabstande ten Flächenwandungen können ebenfalls von Peltier-Element zu Peltier-Element schon durch geringe, herstellungsbedingte Dickenunterschiede zwischen den Planplatten unterschiedliche Kontakte zu den Flächenwandungen entstehen.By fastening the standard Peltier elements on the other hand arise between the flat panels and the tub of the components to be cooled or heated using heat-conducting pastes often only heat transition bridges that provide a quick response from the cooling or component to be heated to the changes in performance of the Prevent Peltier elements and therefore not insignificant represent the loss of energy. When using several Peltier elements between larger, spaced apart th area walls can also from Peltier element too Peltier element already due to low, manufacturing-related Differences in thickness between the flat plates differ Contacts are made with the surface walls.
Ein Problem des Einsatzes von mehreren handelsüblichen Peltier-Elementen in einer Peltier-Element-Anordnung besteht somit darin, daß fehlende Kontakt-Übergänge zwischen den Planplatten der Peltier-Elemente und den Materialblöcken wär metransferblockierend sind und den Wärmedurchgang oder Wär meentzug von den Peltier-Elementen aus zum durchströmenden Medium behindern.A problem of using several commercial ones Peltier elements in a Peltier element arrangement thus in the fact that missing contact transitions between the Flat plates of the Peltier elements and the material blocks would are transfer-blocking and heat transfer or heat Withdrawal from the Peltier elements to the flow Hinder medium.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausschankanla ge für Getränke anzugeben, deren Wärmetauschereinrichtung derart geeignet ausgebildet ist, daß sie für die Kühlung und Heizung von mindestens zwei Strängen an Getränken führenden Leitungen ausgelegt werden kann, die weitgehend unabhängig voneinander ausgebildet sein können. Es soll die Wärmetau schereinrichtung als solche verkleinert werden. Es soll auch gewährleistet werden, daß die Ausschankanlage selbst verklei nert, damit handlicher und zudem leichter werden soll sowie im Betrieb eine sensiblere und schnellere Reaktion bezüglich der Temperaturübertragung und -einstellung auf das durchströ mende Medium in zugehörigen Durchgangsleitungen aufweist.The invention has for its object a bar to specify ge for drinks, their heat exchanger equipment is designed to be suitable for cooling and Heating of at least two strands of beverages leading Lines can be designed to be largely independent can be formed from each other. It is supposed to be the heat rope shear device can be reduced as such. It should also be guaranteed that the dispensing system itself nert, so that it should be easier to handle and lighter as well a more sensitive and quicker reaction in operation the temperature transfer and setting to the flow mende medium in associated feed lines.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. In der Ausschankanlage für Getränke gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1 ist zwischen den Materialblöcken, die aus Keramikmaterial hoher Wärmeleitzahl bestehen, eine Vielzahl von thermoelektrischen PN-Paaren vorhanden, die thermisch parallel und elektrisch in Serie an die der Steuerungs- oder Regelungsanlage zugeordneten Spannungsquelle geschaltet angeordnet sind und mit ihren einerseitigen PN- Endbereichen an das Keramikmaterial des ersten Materialblocks sowie mit den anderseitigen, gegenüberliegenden PN- Endbereichen an das Keramikmaterial des zweiten Material blocks derart verbindungsherstellend aufgebracht sind, daß ein ungehinderter unmittelbarer Temperaturaustausch bzw. Wärmeübergang vorhanden ist.The object is achieved by the features of patent claim 1 solved. In the dispensing system for drinks according to the Oberbe handle of claim 1 is between the blocks of material, which consist of ceramic material with a high coefficient of thermal conductivity, a Numerous thermoelectric PN pairs are available thermally parallel and electrically in series to that of Control or regulation system associated voltage source are arranged switched and with their one-sided PN End areas on the ceramic material of the first block of material as well as with the opposite, opposite PN End areas on the ceramic material of the second material blocks are applied so that connection an unimpeded direct temperature exchange or Heat transfer is present.
Als Blockmaterial können Keramikmaterialien mit einer Wärme leitzahl von größer als 140 W/mK vorgesehen sein, wobei ins besondere Karbonkeramikmaterial mit einer darüberhinausgehen den Wärmeleitzahl (etwa 160 W/mK) einsetzbar ist.Ceramic materials with heat can be used as block material guide number of greater than 140 W / mK can be provided, ins special carbon ceramic material with a go beyond the coefficient of thermal conductivity (approx. 160 W / mK) can be used.
An den Materialblöcken können Halterungselemente und vorzugs weise zugleich Abstandshalter vorgesehen sein, die im wesent lichen gleich den Abständen der PN-Paare sind, wobei die En den der PN-Paare mit den jeweiligen Oberflächen der Material blöcke in Verbindung stehen, wodurch ein ununterbrochener Temperaturaustausch bzw. Wärmeübergang vorhanden ist.On the material blocks, mounting elements and preferred as spacers are also provided, which in essence are equal to the distances between the PN pairs, the En that of the PN pairs with the respective surfaces of the material blocks are connected, creating a continuous Temperature exchange or heat transfer is present.
Die Materialblöcke sind weitgehend als quaderförmige Körper ausgebildet, die jeweils sich gegenüberliegende, glatte Oberflächen aufweisen, auf denen die Peltier-PN-Paare ober flächenkontaktierend aufgesetzt sind.The blocks of material are largely cuboid bodies trained, each opposite, smooth Have surfaces on which the Peltier-PN pairs top are placed in contact with the surface.
Mindestens eine Wärmetauschereinrichtung kann den vorgesehe nen parallelen Abschnitten der beiden Stränge in dem Bereich der Getränkezufuhrleitungen, insbesondere zwischen der Ge tränkezufuhreinrichtung und der Getränkeaufbereitungseinheit und/oder im Bereich zwischen der Getränkeaufbereitungseinheit und den Getränkespendern zugeordnet sein.At least one heat exchanger device can provide the parallel portions of the two strands in the area the beverage supply lines, especially between the Ge drinking device and the beverage processing unit and / or in the area between the beverage processing unit and be assigned to the beverage dispensers.
Die Wärmetauschereinrichtung enthält voneinander unabhängige Leitungen, insbesondere Rohrleitungen oder rohrförmige lei tungsartige Aussparungen bzw. Durchgänge, die vorzugsweise derart schleifenartig und/oder mäanderförmig über- und/oder nebeneinander in mindestens einem der Materialblöcke angeord net sind, daß ein hocheffektiver Durchgriff der Temperaturän derungen seitens der Peltier-PN-Paar-Anordnung zu den Leitun gen erreichbar ist.The heat exchanger device contains mutually independent Lines, especially pipelines or tubular lei tion-like recesses or passages, preferably such as a loop and / or meandering over and / or arranged side by side in at least one of the material blocks net are that a highly effective penetration of Temperaturän changes on the part of the Peltier PN pair arrangement to the lines gene can be reached.
Temperatureinstellbare Kernzonen eines Materialblockes können durch Umgießen der Leitungen in einem kastenförmigen Formteil mittels verflüssigten, danach sich verfestigenden Blockmate rials ausgebildet sein.Temperature-adjustable core zones of a material block can by encapsulating the lines in a box-shaped molded part using liquefied, then solidifying block mate be trained.
Die Kernzonen sind vorzugsweise weitgehend quaderförmige, kompakte Körper.The core zones are preferably largely cuboid, compact body.
Die Eingänge und die Ausgänge der Getränke führenden Leitun gen der Materialblöcke können als Flanschstutzen und/oder Gewindeverschlußeinheiten ausgebildet sein. The entrances and exits of the drinks leading the line The material blocks can be used as flange connections and / or Thread locking units can be formed.
Die Getränkespender können leitungsendseitige Zapfhähne darstellen.The beverage dispensers can have taps on the line end represent.
Der erste Materialblock ist vorzugsweise zur Kühlung von Ge tränken vorgesehen und paßgerecht von einem weitgehend mulden- oder wannenförmigen Isolationskörper umgeben.The first block of material is preferably for cooling Ge soak provided and largely fit by one surrounded by trough-shaped or trough-shaped insulation bodies.
Randbereichsseitig zwischen den beiden Materialblöcken können Isolationenszwischenlagen als Teile und/oder Pasten auf- und zwischengeordnet sein, die zuzüglich zu Abstandshaltern, ins besondere elastischen Abstandshaltern innerhalb der Peltier- PN-Paar-Anordnung als unterstützende Abstandshalter für die Peltier-PN-Paare dienen.Edge area side between the two blocks of material Insulation layers as parts and / or pastes on and be intermediate, in addition to spacers, ins special elastic spacers within the Peltier PN pair arrangement as supporting spacers for the Peltier PN pairs are used.
Der zweite Materialblock besteht aus einem weitgehend quader förmigen Grundkörper und aus daran angeformten Verrippungen, insbesondere Kühlrippen, die am Grundkörper angeformt abste hen und frei enden, wobei auf einigen Kühlrippen mindestens ein Lüfter angebracht ist, der Luft ansaugt und gegen die Verrippungen strömt, so daß ein seitlich gerichteter Luftaus tritt die Abwärme aus dem Bereich der Wärmetauschereinrich tung transportiert.The second block of material consists of a largely cuboid shaped body and ribs formed on it, in particular cooling fins that are molded onto the base body hen and ending freely, at least on some cooling fins a fan is attached, which sucks in air and against the Ribs flow, so that a laterally directed air the waste heat comes from the area of the heat exchanger tion transported.
Den Ausgängen der Getränke führenden Leitungen kann in den Materialblöcken mindestens ein Thermosensor, insbesondere ein Temperaturschalter eingebracht zugeordnet sein.The outlets of the beverage lines can be in the Material blocks at least one thermal sensor, in particular a Temperature switch introduced be assigned.
Mindestens einer der Temperatursensoren kann auch mittig bzw. an zweckmäßigen Stellen unterseitig des ersten Materialblocks angebracht sein. At least one of the temperature sensors can also be in the middle or at appropriate locations on the underside of the first block of material to be appropriate.
Die Wärmetauschereinrichtung kann als ganzheitlicher auswech selbarer Modul für verschiedene Getränke, vorzugsweise von Bier, Limonade, Fruchtsäften und/oder Trinkwasser od. dgl. ausgebildet sein.The heat exchanger device can be replaced as a holistic selectable module for various drinks, preferably from Beer, lemonade, fruit juices and / or drinking water or the like. be trained.
Die Stromversorgungseinheit für die Peltier-PN-Paar-Anordnung kann vorzugsweise eine regelbare Spannungsquelle enthalten.The power supply unit for the Peltier PN pair arrangement can preferably contain a controllable voltage source.
Die Stromversorgungseinheit für die Peltier-PN-Paar-Anordnung und der Steuerungs- oder Regelungsanlage kann derart ausge bildet sein, daß deren Energieversorgung wahlweise mit einer transformierten Niedergleichspannung aus Netzstrom (netz kabelverbunden) oder mit Gleichspannung aus mindestens einer Batterie (ohne Netzkabel) und/oder mit Gleichspannung aus Solarzellen (auch ohne Netzkabel) durchgeführt werden kann.The power supply unit for the Peltier PN pair arrangement and the control or regulation system can be so forms that their energy supply optionally with a transformed low DC voltage from grid current (grid wired) or with DC voltage from at least one Battery (without mains cable) and / or with DC voltage Solar cells (even without a power cord) can be carried out.
Die Steuerungs- oder Regelungsanlage kann eine auf mindestens einen Thermosensor, insbesondere Temperaturschalter gestützte thermostatische Regelungsanlage zur Zu- und Abschaltung sowie zur Einstellung der Leistungsaufnahme der Peltier-PN-Paar- Anordnung sein und/oder veranlaßt Drehzahländerungen minde stens eines Lüfters.The control or regulation system can have at least one a thermal sensor, in particular temperature switch supported thermostatic control system for switching on and off as well for setting the power consumption of the Peltier PN pair Be arrangement and / or cause speed changes at least at least one fan.
Die elektrischen Versorgungs-/Signalleitungen der Peltier-PN- Paare und des Temperatursensors können stirnseitig aus dem von der Paltier-PN-Paar-Anordnung gebildeten Zwischenraum zwischen den beiden Materialblöcken herausgeführt sein und führen zur jeweilig zugehörigen thermostatischen Regelungsanlage. The electrical supply / signal lines of the Peltier PN Couples and the temperature sensor can be removed from the front space formed by the Paltier-PN pair arrangement be led out between the two blocks of material and lead to the associated thermostatic Control system.
Die stromversorgten Regelungseinrichtungen können im wesent lichen aus einem Thermostaten mit mindetens einem zugehörigen Temperatursensor bestehen.The power-supplied control devices can essentially from a thermostat with at least one associated one Temperature sensor exist.
Die Peltier-PN-Paar-Anordnung weisen jeweils zusammengeschal tete Gruppen von Peltier-PN-Paaren auf, die in paralleler Schaltung mit einer Gleichspannung versorgt sind.The Peltier-PN pair arrangement each have a formwork found groups of Peltier-PN pairs that are in parallel Circuit are supplied with a DC voltage.
Der Temperatursensor bzw. -schalter kann bei einer Stromver sorgungseinheit auf Netzstrombasis sowohl im primären Strom pfad der Stromversorgungseinheit als im sekundären Strompfad der elektrischen Versorgungs-/Signalleitungen der Peltier-PN- Paar-Anodnung eingeschaltet sein.The temperature sensor or switch can be used in a power supply Mains power supply unit in both primary electricity path of the power supply unit than in the secondary current path the electrical supply / signal lines of the Peltier PN Pairing must be switched on.
Die Umschaltung zum Wechseln der Betriebszustände - Kühlen zu Heizen/Heizen zu Kühlen - kann auch extern durchführbar sein, wobei dabei an den Thermostat eine Schütz-/Relaisschaltung angeschlossen ist, die je nach vorgegebenen Temperaturen, insbesondere einer Kühltemperatur oder insbesondere einer Heiztemperatur die Kontakte der Schütz-/Relaisschaltung den sekundären Strompfad mit der Peltier-PN-Paar-Anordnung öffnet oder schließt.The changeover to change the operating states - cooling to Heating / heating to cooling - can also be carried out externally, with a contactor / relay circuit on the thermostat connected, depending on the specified temperatures, in particular a cooling temperature or in particular one Heating temperature the contacts of the contactor / relay circuit secondary current path with the Peltier PN pair arrangement opens or closes.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in weiteren Unteransprüchen beschrieben.Advantageous further developments are in further subclaims described.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels mittels mehrerer Zeichnungen näher erläutert werden.The invention is to be illustrated using an exemplary embodiment several drawings are explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer zweistrangigen Ausschankanlage für Getränke mit einer Wärmetauschereinrichtung, die eine Peltier-Element-Anordnung enthält, Fig. 1 is a schematic representation of a two-strand dispensing system for beverages with a heat exchange means which Peltier element-arrangement comprises one,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Ausschankanlage nach Fig. 1 mit einer erfindungsgemäßen Wärmetau schereinrichtung, die eine Peltier-PN-Paar-Anordnung enthält, Fig. 2 is a schematic illustration of the dispensing system of FIG. 1 according to the invention shearing means with a Wärmetau, the PN pair Peltier assembly comprises one,
Fig. 3 eine querschnittartige schematische Darstellung ei ner mit einer Peltier-PN-Paar-Anordnung versehenen Wärmetauschereinrichtung längs der Linie I-I in Fig. 2 mit zwei übereinanderliegenden Getränkerohrleitun gen, Fig. 3 is a cross-sectional, schematic representation of egg ner with a Peltier-PN-pair arrangement gen heat exchange means provided along the line II in Fig. 2 with two superposed Getränkerohrleitun,
Fig. 4 eine schematische vergrößerte Darstellung eines Ab schnittes 11 in Fig. 3, Fig. 4 is a schematic enlarged view of a section from 11 in Fig. 3,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Stromlaufplans für eine einstufige thermostatische erste Rege lungsanlage und Fig. 5 is a schematic representation of a circuit diagram for a single-stage thermostatic first control system and
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Stromlaufplans für eine elektronische zweite Regelungsanlage zum Wech seln der Betriebszustände - Kühlen zu Heizen/Hei zen zu Kühlen - mit externer Umschaltung. Fig. 6 is a schematic representation of the circuit diagram for an electronic second control system for changing the operating states - cooling to heating / heating to cooling - with external switching.
In den Fig. 1 bis 6 werden für gleiche Teile mit gleichen Funktionen die Bezugszeichen durchgängig beibehalten.In Figs. 1 to 6, the reference numbers are maintained throughout for the same parts having the same functions.
In Fig. 1 ist eine Ausschankanlage 1 für zwei Getränke 49, 50 dargestellt, die eine Getränkezufuhreinrichtung 74, eine Ge tränkeaufbereitungseinheit 2 und eine mit einer Peltier- Element-Anordnung 3 versehene, erste Wärmetauschereinrichtung 4 in der genannten Reihenfolge angeordnet unmittelbar vor zwei Getränkespendern 5, 6 enthält, wobei die Peltier-Element- Anordnung 3 im Betriebszustand eine Kaltseite 7 und eine Warmseite 8 innerhalb der Wärmetauschereinrichtung 4 ausbil det und wobei in der Getränkezufuhreinrichtung 74 und der Getränkeaufbereitungseinheit 2 zwei Stränge 9, 10 an Getränken 49, 50 führenden Leitungen 72, 73 vorhanden sind.In Fig. 1 a dispensing system 1 for two drinks 49 , 50 is shown, the beverage supply device 74 , a Ge beverage processing unit 2 and a provided with a Peltier element arrangement 3 , the first heat exchanger device 4 arranged in the order mentioned immediately before two beverage dispensers 5th contains 6, wherein said Peltier-element assembly 3 ausbil det in the operating state a cold side 7, and a hot side 8 within the heat exchange means 4, and wherein in the beverage supply means 74 and the beverage preparation unit 2 two strands 9, 10 of drinks 49, 50 leading lines 72 , 73 are present.
Der erste Strang 9 enthält eine Karbonisierungsanlage 11 und beide Stränge 9, 10 sind abschnittsweise durch die Wärmetau schereinrichtung 4 geführt. Die in der Wärmetauschereinrich tung 4 vorhandenen, Getränke 49, 50 führenden Rohrleitungen 15, 16 sind in einem der Materialblöcke materialumschlossen eingebettet, in denen vorzugsweise ein Temperatursensor 18 eingebracht ist, der in einer Steuerungs- oder Regelungsanla ge 19 derart geschaltet eingebunden ist, daß je nach Bedarf an den Getränken 49, 50 mit vorgegebenen Temperaturen (T1, T2, . . . Tn) die Steuerungs- oder Regelungsanlage 19 die Leistungs aufnahme der Peltier-Element-Anordnung 3 einstellt.The first strand 9 contains a carbonization system 11 and both strands 9 , 10 are passed in sections through the Wärmetau shear device 4 . The existing in the Wärmetauschereinrich device 4 , beverages 49 , 50 leading pipes 15 , 16 are embedded in one of the material blocks, in which a temperature sensor 18 is preferably inserted, which is connected in a control or regulating system 19 such that each as required for the drinks 49 , 50 with predetermined temperatures (T1, T2,... Tn), the control or regulating system 19 adjusts the power consumption of the Peltier element arrangement 3 .
Zur Peltier-Element-Anordnung 3 gehören vorzugsweise zehn Peltier-Elemente 23, 24, 25, 26, 43, 44, 45, 46, 47 und 48, die in Draufsicht vorzugsweise rechteckig angeordnet sind und über zugehörige elektrischen Versorgungs-/Signalleitungen 57, 58 mit der Steuerungs- oder Regelungsanlage 19 in Verbindung stehen.The Peltier element arrangement 3 preferably includes ten Peltier elements 23 , 24 , 25 , 26 , 43 , 44 , 45 , 46 , 47 and 48 , which are preferably arranged in a rectangular plan view and via associated electrical supply / signal lines 57 , 58 are connected to the control or regulating system 19 .
Die beiden Fig. 2, 3 werden im folgenden gemeinsam betrachtet. Ausgehend von der Ausschankanlage 1 in Fig. 1 wird in Fig. 2 schematisch eine erfindungsgemäße zweite Ausschankanlage 82 mit einer zweiten Wärmetauschereinrichtung 81 gezeigt. Die Ausschankanlage 82 für Getränke 49, 50 enthält eine Getränke zufuhreinrichtung 74, eine Getränkeaufbereitungseinheit 2 und die den Peltiereffekt auch nutzende zweite Wämetauscherein richtung 81, in der eine Kaltseite 7 und eine Warmseite 8 ausbildbar sind, sowie zwei Getränkespender 5, 6, wobei in der Getränkezufuhreinrichtung 74 und der Getränkeaufbereitungs einheit 2 zwei Stränge 9, 10 an Getränken 49, 50 führende Lei tungen 72, 73 vorhanden sind, wobei in der Getränkeaufberei tungseinheit 2 der Strang 9 eine Karbonisierungsanlage 11 enthält und jeweils ein Abschnitt der beiden Stränge 9, 10 durch die Wärmetauschereinrichtung 81 geführt ist, die, wie in Fig. 3 gezeigt ist, einen ersten Materialblock 12 und ei nen zweiten Materialblock 13 aufweist, wobei in mindestens einem der beiden Materialblöcke 12, 13, hier im ersten Mate rialblock 12 darin befindliche, Getränke 49, 50 führende Lei tungen 15, 16 sind und ein Temperatursensor 18 integrierbar ist, der in einer Regelungsanlage 19 geschaltet eingebunden ist, mittels der je nach Bedarf die Getränke 49, 50 mit vorge gebenen Temperaturen einstellbar sind.The two FIGS. 2, 3 are considered together below. Starting from the dispensing system 1 in FIG. 1, a second serving system 82 according to the invention with a second heat exchanger device 81 is shown schematically in FIG . The dispensing system 82 for beverages 49 , 50 contains a beverage supply device 74 , a beverage processing unit 2 and the second Wämetauscherein device 81 , which also uses the Peltier effect, in which a cold side 7 and a warm side 8 can be formed, and two beverage dispensers 5 , 6 , in which Beverage supply device 74 and the beverage processing unit 2 two strands 9 , 10 of beverages 49 , 50 leading lines 72 , 73 are present, wherein in the beverage preparation unit 2 the strand 9 contains a carbonation system 11 and a section of the two strands 9 , 10 through the heat exchanger means is performed 81 which, as shown in Fig. 3, has a first material block 12 and ei NEN second block of material 13, wherein in at least one of the two blocks of material 12, 13, here in the first Mate rialblock 12 located therein, drinks 49 , 50 leading lines 15 , 16 and a temperature sensor 18 can be integrated t, which is integrated in a control system 19 , by means of which the beverages 49 , 50 can be set at predetermined temperatures as required.
Erfindungsgemäß ist in der Wärmetauschereinrichtung 81 (s. Fig. 3, 4) zwischen den Materialblöcken 12, 13, die aus Kera mikmaterial hoher Wärmeleitzahl bestehen, eine Vielzahl von thermoelektrischen PN-Paaren 79, 80 vorhanden, die thermisch parallel und elektrisch in Serie an die der Regelungsanlage 19 zugeordneten Spannungsquelle 64 geschaltet angeordnet sind und mit ihren einerseitigen PN-Endbereichen 78 an das Kera mikmaterial des ersten Materialblocks 12 sowie mit den ander seitigen, gegenüberliegenden PN-Endbereichen 76, 77 an das Keramikmaterial des zweiten Materialblocks 13 derart verbin dungsherstellend aufgebracht sind, daß ein ungehinderter unmittelbarer Temperaturaustausch bzw. Wärmeübergang vorhan den ist.According to the invention, a plurality of thermoelectric PN pairs 79 , 80 are present in the heat exchanger device 81 (see FIGS. 3, 4) between the material blocks 12 , 13 , which consist of ceramic material having a high thermal conductivity, which are thermally parallel and electrically in series the voltage source 64 assigned to the control system 19 are arranged switched and applied with their one-sided PN end regions 78 to the ceramic material of the first material block 12 and with the other, opposite PN end regions 76 , 77 to the ceramic material of the second material block 13 in such a way producing connection are that an unimpeded direct temperature exchange or heat transfer is present.
Die Wärmetauschereinrichtung 81 besitzt in Fig. 3 einen er sten Materialblock 12 und einen zweiten Materialblock 13, zwischen denen die Peltier-PN-Paar-Anordnung 75 sandwichartig angeordnet ist. Wahlweise sind die Kaltseite 7 der Peltier- PN-Paar-Anordnung 75 dem ersten Materialblock 12 und die Warmseite 8 dem zweiten Materialblock 13 zugeordnet, wobei zur Wärmeableitung auf der Warmseite 8 der zweite Material block 13 mit elementabgewendeten, belüftbaren Verrippungen 14 versehen ist. Die in der Wärmetauschereinrichtung 81 vorhan denen, Getränke 49, 50 führenden Rohrleitungen 15, 16 sind im ersten Materialblock 12 materialumschlossen eingebettet, wo bei die Rohrleitungen 15, 16 und der erste Materialblock 12 eine separate temperatureinstellbare Kernzone 17 bilden, die vorzugsweise mit einem in der Bohrung 60 zoneneingebundenen Temperatursensor 18 in Verbindung steht, der in der Steuerungs- oder Regelungsanlage 19 derart geschaltet einge bunden ist, daß je nach Bedarf an den Getränken 49, 50 mit vorgegebenen Temperaturen (T1, T2, . . . Tn) die Steuerungs- oder Regelungsanlage 19 die Leistungsaufnahme der Peltier-PN- Paar-Anordnung 75 einstellt.The heat exchanger device 81 has in Fig. 3 he most material block 12 and a second material block 13 , between which the Peltier-PN pair arrangement 75 is sandwiched. Optionally, the Peltier PN-pair arrangement 75 8 assigned to the cold side 7 of the first material block 12 and the hot side of the second material block 13, wherein block for heat dissipation on the hot side 8 of the second material is provided with elementabgewendeten, ventilated ribs 14. 13 The existing in the heat exchanger device 81 , drinks 49 , 50 leading pipes 15 , 16 are embedded in the first material block 12 , where the pipes 15 , 16 and the first material block 12 form a separate temperature-adjustable core zone 17 , which preferably with a in the Bore 60 zone-bound temperature sensor 18 is connected, which is connected in the control or regulating system 19 in such a way that, depending on the need for the beverages 49 , 50 with predetermined temperatures (T1, T2,... Tn), the control or Control system 19 sets the power consumption of the Peltier-PN pair arrangement 75 .
Die beiden Materialblöcke 12, 13 in den Fig. 2, 3 und 4 können aus Keramikmaterial, insbesondere Karbonkeramik bestehen. Dabei kann eine Vielzahl von thermoelektrischen PN-Paaren, insbesondere von Wismut/Tellur-PN-Paaren, stellvertretend z. B. die PN-Paare 79, 80, die thermisch parallel bezüglich ihrer Endbereiche 76, 77 bzw. 78 und elektronisch in Serie mittels der Versorgungsleitungen 57, 58 als Peltier-PN-Paar- Anordnung 75 vorzugsweise an eine regelbare Spannungsquelle 64 geschaltet sind, mit ihren einerseitigen PN-Lötstellen 78 (PN-Endbereichen) hochtechnologisch an das Keramikmaterial des ersten Materialblocks 12 angebunden und mit den andersei tigen, gegenüberliegenden PN-Lötstellen 76, 77 (PN- Endbereichen) nach Einbringen entsprechender Abstandshalter 32 hochtechnologisch an das Keramikmaterial des zweiten Mate rialblocks 13 verbindungsherstellend aufgebracht sein.The two material blocks 12 , 13 in FIGS. 2, 3 and 4 can consist of ceramic material, in particular carbon ceramic. A variety of thermoelectric PN pairs, in particular bismuth / tellurium PN pairs, representatively z. B. the PN pairs 79 , 80 , which are thermally connected in parallel with respect to their end regions 76 , 77 and 78 and electronically in series by means of the supply lines 57 , 58 as a Peltier PN pair arrangement 75, preferably to a controllable voltage source 64 , with their one-sided PN solder joints 78 (PN end areas) connected to the ceramic material of the first material block 12 using high technology, and with the other, opposite PN solder joints 76 , 77 (PN end areas) after introducing corresponding spacers 32 using high technology to the ceramic material of the second Mate rialblocks 13 may be applied to establish a connection.
In den Fig. 2, 3 ist anstelle der bekannten Peltier-Element- Anordnung 3 eine Peltier-PN-Paar-Anordnung 75 dargestellt.In Figs. 2, 3 instead of the known Peltier-element assembly 3 is a Peltier-PN-pair arrangement 75 shown.
Durch den Verzicht auf einen Einzelelemente-Einbau und somit auf deren Keramikplatten werden dabei die wärmeblockierenden Übergänge zwischen den Keramikplatten der eigenständigen Peltier-Elemente 23 bis 26, 43 bis 48 und den Materialblöcken 12, 13 größtenteils vermieden und der Wärmedurchgang oder Wär meentzug von den PN-Paaren 79, 80 der Peltier-PN-Paar- Anordnung 75 aus zum durchströmenden Getränk 49, 50 wesentlich verbessert. Dadurch werden auch Temperaturänderungen in den PN-Endbereichen 76, 77 bzw. 78 in kürzerer Zeit weitergegeben, d. h., die Wärmetauschereinrichtung 81 kann wesentlich sensib ler für das Erreichen vorgegebener Getränketemperaturen ge macht werden, weil dann die Getränketemperaturen weitestge hend den an den thermostatischen Regelungsanlagen 19, 71 ein gestellten Temperaturen T1, T2 entsprechen.By dispensing with individual element installation and thus on their ceramic plates, the heat-blocking transitions between the ceramic plates of the independent Peltier elements 23 to 26 , 43 to 48 and the material blocks 12 , 13 are largely avoided and the heat transfer or heat deprivation by the PN -Pairs 79 , 80 of the Peltier-PN pair arrangement 75 from the beverage 49 , 50 flowing through significantly improved. As a result, temperature changes in the PN end regions 76 , 77 and 78 are passed on in a shorter time, that is to say that the heat exchanger device 81 can be made considerably more sensitive to reaching predetermined beverage temperatures because the beverage temperatures then largely correspond to those in the thermostatic control systems 19 , 71 correspond to a set temperature T1, T2.
Der Temperatursensor 18 in Fig. 2 ist über die elektrische Versorgungs-/Signalleitung 59 mit der Steuerungs- oder Rege lungsanlage 19 verbunden. Als Temperatursensor 18 kann ein Temperaturschalter, vorzugsweise ein Bimetallschalter oder Kapillarregler zur direkten Schaltung der Leistungsaufnahme der Peltier-PN-Paar-Anordnung 75 eingesetzt sein. Der Einsatz kann durch eine thermisch gut leitfähige Anbringung des Füh lermediums an den ersten Materialblock 12 mittels einer Füh lerhalterung oder durch Einstecken in eine Bohrung 60, wie in Fig. 3 gezeigt ist, erfolgen.The temperature sensor 18 in FIG. 2 is connected via the electrical supply / signal line 59 to the control or regulating system 19 . A temperature switch, preferably a bimetal switch or capillary controller, can be used as the temperature sensor 18 for direct switching of the power consumption of the Peltier-PN pair arrangement 75 . The use can be carried out by a thermally highly conductive attachment of the feed medium to the first material block 12 by means of a guide holder or by insertion into a bore 60 , as shown in FIG. 3.
Die Karbonisierungsanlage 11 ist getränkezwischenspeichernd ausgelegt und vorzugsweise an die im Strang 10 befindlichen Ventil- und Pumpenbaugruppen 53 angeschlossen. Zur Karboni sierungsanlage 11 gehören hauptsächlich eine CO2-Flasche 54 mit Ventilarmaturen, ein Getränketank 56 für die Zwischen speicherung des karbonisierten Getränks 49 sowie eine die Karbonisierung durchführende CO2-Injektionseinrichtung 55.The carbonation system 11 is designed for intermediate beverage storage and is preferably connected to the valve and pump assemblies 53 in the line 10 . The carbonation system 11 mainly includes a CO 2 bottle 54 with valve fittings, a beverage tank 56 for the intermediate storage of the carbonated beverage 49 and a carbonization-carrying out CO 2 injection device 55 .
Die Wärmetauschereinrichtung 81 kann die beiden Stränge 9, 10 abschnittsweise enthaltend sowohl vor als auch nach der Ge tränkeaufbereitungseinheit 2 eingebunden angeordnet sein. Zum Beispiel kann bei Vorhandensein nur eines Getränkeanschlusses bzw. eines Getränkevorratsbehälters, z. B. 51, sich durch zu gehörige Armaturen und Rohrleitungen (nicht eingezeichnet) bedingt die erste Getränkezufuhrleitung 72 zur ersten und zweiten Getränkezufuhrleitung 72, 73 verzweigen und damit zur Ausbildung der beiden Stränge 9, 10 führen, die im Bereich vor der Getränkeaufbereitungseinheit 2 die Wärmetauscherein richtung 81 abschnittsweise durchziehend darin eingebracht sein können, die vorrangig zur Kühlung der Getränke 49 einge setzt werden kann. Somit kann ein Getränk 49 sowohl mit als auch ohne Kohlendioxid versetzt aus den jeweiligen Getränke spendern 5, 6 entnommen werden.The heat exchanger device 81 can contain the two strands 9 , 10 containing sections both before and after the Ge beverage preparation unit 2 integrated. For example, in the presence of only one beverage connection or a beverage storage container, e.g. B. 51, due to associated fittings and pipes (not shown) causes the first beverage supply line 72 to branch to the first and second beverage supply lines 72 , 73 and thus lead to the formation of the two strands 9 , 10 , which are the heat exchangers in the area in front of the beverage preparation unit 2 direction 81 can be introduced in sections pulling through, which can be used primarily for cooling the drinks 49 . A beverage 49 can thus be removed from the respective beverage dispensers 5 , 6 both with and without carbon dioxide.
Zu jedem Strang 9, 10 gehört als Getränkespender ein endseiti ger Zapfhahn 6, 5. Each strand 9 , 10 includes a ends dispenser tap 6 , 5 as a beverage dispenser.
Die Getränke 49, 50 können sowohl gleicher Art als auch mit unterschiedlichen Substanzen versetzte Flüssigkeiten sein. Als Getränke 49, 50 können insbesondere Bier, Limonade, Fruchtsäfte und/oder Trinkwasser eingesetzt werden. Letzteres kann nach Durchlauf der Ausschankanlage 82 als gekühltes, stilles und/oder sprudelndes Tafelwasser erhalten werden. Bei der Auslegung der Ausschankanlage 82 für nur ein zugeführtes Getränk 49 kann also einer der beiden Vorratsbehälter 51, 52 in der Getränkezufuhreinrichtung 74 eingespart werden und nur ein Getränkevorratsbehälter 51 bzw. ein Getränkeanschluß, vorzugsweise für Tafelwasser oder Sodawasser ein Anschluß ans Trinkwasserleitungsnetz vorhanden sein, wobei das zugeführte Getränk 50 nach Durchgang durch die Getränkeaufbereitungsein heit 2 sowohl in stiller saftartiger als auch in sprudelnder Form aus den jeweils zugehörigen Getränkespendern 5, 6 entnom men werden kann.The drinks 49 , 50 can be of the same type as well as liquids mixed with different substances. Beer, lemonade, fruit juices and / or drinking water can in particular be used as drinks 49 , 50 . The latter can be obtained as cooled, still and / or sparkling table water after passing through the dispensing system 82 . When designing the dispensing system 82 for only one supplied drink 49 , one of the two storage containers 51 , 52 in the drink supply device 74 can thus be saved and only one drink storage container 51 or a drink connection, preferably for table water or soda water, a connection to the drinking water supply network can be provided, whereby the supplied beverage 50 after passing through the beverage preparation unit 2, both in still juicy and bubbly form, can be taken from the respective beverage dispensers 5 , 6 .
Vorzugsweise sind der Durchmesser und die Länge der Leitungen 15, 16 in dem ersten Materialblock 12 in Fig. 3 derart dimen sioniert, daß darin jeweils eine Vorratsmenge an Getränken 49, 50 enthalten ist, die einer Zapfmengeneinheit, z. B. dem Volumen eines Bechers, entsprechen kann.Preferably, the diameter and the length of the lines 15 , 16 in the first block of material 12 in FIG. 3 are dimensioned in such a way that each contains a supply of beverages 49 , 50 which correspond to a dispensing unit, e.g. B. can correspond to the volume of a cup.
In den Fig. 3, 4 ist der erste Materialblock 12 als quaderför miger Körper ausgebildet, der eine den Peltier-PN-Paaren 79, 80 zugewandte, glatte Oberfläche 22 aufweist, auf der die Peltier-PN-Paar-Anordnung 75 im Schnitt zu sehen ist. Auch der zweite Materialblock 13 besitzt eine glatte Oberfläche 37. Der Kontakt zwischen den beiden Oberflächen 22, 37 und den Peltier-PN-Paaren 79, 80 kann durch hochtechnologische Anbin dung erfolgen. In Figs. 3, 4, the first block of material 12 is formed as quaderför miger body having a Peltier PN pairs 79, 80 facing, smooth surface 22 on which the Peltier PN-pair arrangement 75 in section to see is. The second block of material 13 also has a smooth surface 37 . The contact between the two surfaces 22 , 37 and the Peltier-PN pairs 79 , 80 can be made by high-tech connec tion.
Der erste Materialblock 12 enthält die zwei Getränkerohrlei tungen 15, 16. Die Rohrleitungen 15, 16 sind in Fig. 3 höhenmä ßig übereinander angeordnet, können aber auch, wie in Fig. 1 gezeigt, nebeneinander sowie übereinander versetzt angeordnet sein. Die Getränkerohrleitungen 15, 16 können dabei in der Querausdehnung schleifenartig und/oder mäanderförmig angeord net sein. Vorzugsweise ist der erste Materialblock 12 durch Umgießen der Getränkerohrleitungen 15, 16 in einem quaderför migen Formenteil mittels flüssigen Materials entstanden. Die Eingänge 27, 28 und die Ausgänge 29, 30 der Getränkerohrleitun gen 15, 16 können als Flanschstutzen oder Gewindeverschlußein heiten ausgebildet sein.The first block of material 12 contains the two lines 15 , 16 . The pipes 15 , 16 are arranged vertically one above the other in FIG. 3, but, as shown in FIG. 1, can also be arranged next to one another and offset one above the other. The beverage pipes 15 , 16 can be loop-like and / or meandering in the transverse extent. The first block of material 12 is preferably formed by encapsulating the beverage pipelines 15 , 16 in a cuboid shaped part by means of liquid material. The inputs 27 , 28 and the outputs 29 , 30 of the beverage pipeline conditions 15 , 16 can be designed as flange connections or threaded closure units.
Den quaderförmigen ersten Materialblock 12 umgibt paßgerecht ein muldenförmiger Isolationskörper 31. Randbereichsseitig zwischen den beiden Materialblöcken 12, 13 sind ebenfalls Isolationenszwischenlagen als feste oder elastische Teile oder in Form von Pasten auf- und/oder zwischengeordnet, ins besondere auch um als unterstützende Abstandshalter 32 für die Peltier-PN-Paare 79, 80 zu dienen.A trough-shaped insulation body 31 surrounds the cuboid-shaped first block of material 12 in a fit-fitting manner. On the edge area side between the two material blocks 12 , 13 , insulation intermediate layers are also arranged and / or interposed as solid or elastic parts or in the form of pastes, in particular also to serve as supporting spacers 32 for the Peltier-PN pairs 79 , 80 .
Der zweite Materialblock 13 besteht aus einem weitgehend qua derförmigen Grundkörper 21 und aus daran angeformten Verrip pungen, insbesondere Kühlrippen 14, die vom Grundkörper 21 weg gerichtet abstehen und frei enden.The second block of material 13 consists of a largely qua derformen basic body 21 and formed from Verrip ping, in particular cooling fins 14 , which project away from the base body 21 and end freely.
Auf einigen der Kühlrippen 14 ist ein Lüfter 20 befestigt, der von außerhalb der Wärmetauschereinrichtung 81 Luft 34 ansaugt und gegen die Verrippungen 14 strömen läßt. Ein seit licher Luftaustritt 35 transportiert die Abwärme aus dem Be reich der Wärmetauschereinrichtung 81. Dabei ist der Lüfter 20 derart auf den Verrippungen 14 des zweiten Materialblocks 13 plaziert, daß die zu- oder wegströmenden Luftströme 34, 35 jeweils direkt auf die Verrippungen treffen, unter denen sich ein Großteil der Peltier-PN-Paare 79, 80 befinden. Vorzugswei se kann der zweite Materialblock 13 mit einer schwarzen Ober fläche versehen sein, damit auch hier die Wärme schnell abge geben werden kann.A fan 20 is attached to some of the cooling fins 14 , which sucks in air 34 from outside the heat exchanger device 81 and allows it to flow against the ribs 14 . A since Licher air outlet 35 transports the waste heat from the loading area of the heat exchanger device 81 . The fan 20 is placed on the ribs 14 of the second material block 13 in such a way that the inflowing or outflowing air flows 34 , 35 each directly meet the ribs, among which a large part of the Peltier-PN pairs 79 , 80 are located. Vorzugswei se, the second block of material 13 can be provided with a black surface, so that the heat can be quickly given off here.
Die Getränkerohrleitungen 15, 16 in dem ersten Materialblock 12 verlaufen vorzugsweise übereinander geordnet in Bezug auf die Peltier-PN-Paar-Anordnung 75. Der in Fig. 3 angeordnete Temperatursensor 18 ist wahlweise im Bereich der Ausgänge 29, 30 der Rohrleitungen 15, 16 angeordnet. Die sandwichartige Ausbildung der Materialblöcke 12, 13 sowie der zwischenbefind lichen Peltier-PN-Paar-Anordnung 75 ist unter anderem durch mehrere, z. B. durch die mit den Bezugszeichen ausgewiesenen Verschraubungen 38, 40 gehaltert erreichbar, wobei die Ver schraubungen von seiten des zweiten Materialblockes 13 aus gerichtet erfolgt sind.The beverage pipelines 15 , 16 in the first block of material 12 preferably run one above the other with respect to the Peltier-PN pair arrangement 75 . The temperature sensor 18 arranged in FIG. 3 is optionally arranged in the area of the outlets 29 , 30 of the pipes 15 , 16 . The sandwich-like formation of the material blocks 12 , 13 and the intermediate Peltier-PN pair arrangement 75 is inter alia by several, for. B. can be reached by means of the screw connections 38 , 40 indicated with the reference numerals, the screw connections being carried out from the side of the second block of material 13 .
Der erste Materialblock 12 besteht aus der Kernzone 17 und aus dem Isolationskörper 31, der die Kernzone mit den darin eingebetteten Getränkerohrleitungen 15, 16 wannenartig umgibt. Zwischen den glatten Oberflächen 22, 37 befinden sich die Peltier-PN-Paar-Anordnung 75 sowie gegebenenfalls mehrere Abstandshalter 32, die die Peltier-PN-Paare 79, 80 vor unaus gewogener Belastung schützen sollen. Sandwichartig darüber ist der zweite Materialblock 13 mit seinem Grundkörper 21 und den zugehörigen Verrippungen 14 mittels der Verschraubungen 38, 40, die stellvertretend für alle Verschraubungen genannt werden, befestigt. Durch die Verschraubungen 38, 40 sind die Peltier-PN-Paare 79, 80 beidseitig kontaktierend gehaltert. Auf den Verrippungen 14 ist wahlweise der Lüfter 20 befestigt, der die Luft 34 zum Abwärmetransport aus den Verrippun gen 14 bereitstellen kann.The first block of material 12 consists of the core zone 17 and of the insulation body 31 , which surrounds the core zone with the beverage pipelines 15 , 16 embedded therein in the manner of a trough. Between the smooth surfaces 22 , 37 are the Peltier-PN pair arrangement 75 and, if appropriate, a plurality of spacers 32 which are intended to protect the Peltier-PN pairs 79 , 80 against unbalanced loading. The second material block 13, with its base body 21 and the associated ribs 14 , is fastened in a sandwich-like manner by means of the screw connections 38 , 40 , which are representative of all screw connections. The screw connections 38 , 40 hold the Peltier-PN pairs 79 , 80 in contacting manner on both sides. On the ribs 14 , the fan 20 is optionally attached, which can provide the air 34 for the waste heat transport from the Verrippun conditions 14 .
In Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines Stromlauf plans für die mit einer auf Netzstrombasis arbeitenden Strom versorgung 64 versehene, einstufige thermostatische erste Regelungsanlage 19, im wesentlichen bestehend aus einem er sten Thermostaten 63 und dem zugehörigen Temperatursensor 18, gezeigt. Die Peltier-PN-Paar-Anordnung 75 weist jeweils zu sammengeschaltete Peltier-PN-Paare 79, 80 und weitere PN-Paare auf, die im sekundären Strompfad versorgt werden. Im sekundä ren Strompfad steht der erste Thermostat 63 mit dem Tempera tursensor 18, insbesondere einem Temperaturschalter in Ver bindung. Der Temperaturschalter 18 kann auch im primären Strompfad eingebunden sein. Je nach Anforderung an die Tempe raturkonstanz kann eine geeignete Schalthysterese gewählt werden.In Fig. 5 is a schematic representation of a circuit diagram for the provided with a mains-based power supply 64 , single-stage thermostatic first control system 19 , consisting essentially of a most thermostat 63 and the associated temperature sensor 18 , shown. The Peltier-PN pair arrangement 75 has Peltier-PN pairs 79 , 80 , which are interconnected, and further PN pairs, which are supplied in the secondary current path. In the secondary current path, the first thermostat 63 is connected to the temperature sensor 18 , in particular a temperature switch. The temperature switch 18 can also be integrated in the primary current path. A suitable switching hysteresis can be selected depending on the requirements for constant temperature.
Eine Umschaltung zwischen den Betriebsweisen Kühlen/Heizen und Heizen/Kühlen kann mit der in Fig. 6 gezeigten schemati sche Darstellung des Stromlaufplans für eine elektronische zweite Regelungsanlage 71 zum Wechseln der Betriebszustände - Kühlen zu Heizen/Heizen zu Kühlen - extern durchgeführt werden, die die erste Regelungsanlage 19 ersetzt. Insbesonde re zur Desinfektion der Getränkerohrleitungen 15, 16 kann die in Fig. 6 dargestellte elektronische zweite Regelungsanlage 71 eingesetzt werden. Es können hiermit insbesondere die Kühltemperatur T1 mit dem in Fig. 6 links gezeichneten Pfad X21 und insbesondere die Heiztemperatur T2 mit dem in Fig. 6 rechten Pfad X22 voreingestellt werden. Dadurch werden aber auch an den Schaltpunkt, an die Genauigkeit und an die Hyste rese des zweiten Thermostat 68 (N1, N2) gemäß den Temperaturvoreinstellungen Bedingungen gestellt. An den zweiten Thermo stat 68 (N1, N2) ist eine Schütz-/Relaisschaltung 65 ange schlossen, die je nach den vorgegebenen Temperaturen T1 = +6°C oder T2 = +80°C die Kontakte K1 oder K2 des zugehörigen Schüt zes im sekundären, mit der Peltier-PN-Paar-Anordnung 75 ver sehenen Strompfad öffnet oder schließt.Switching between the cooling / heating and heating / cooling modes of operation can be carried out externally with the schematic diagram of the circuit diagram for an electronic second control system 71 shown in FIG. 6 for changing the operating states - cooling to heating / heating to cooling - which the first control system 19 replaced. In particular for the disinfection of the beverage pipelines 15 , 16 , the electronic second control system 71 shown in FIG. 6 can be used. It can be used in particular to preset the cooling temperature T 1 with the path X21 shown on the left in FIG. 6 and in particular the heating temperature T 2 with the path X22 on the right in FIG. 6. As a result, conditions are also placed on the switching point, the accuracy and the hysteresis of the second thermostat 68 (N 1 , N 2 ) in accordance with the temperature presettings. At the second thermo stat 68 (N 1 , N 2 ), a contactor / relay circuit 65 is connected, which, depending on the specified temperatures T 1 = + 6 ° C or T 2 = + 80 ° C, the contacts K1 or K2 associated contactor opens or closes in the secondary current path provided with the Peltier-PN pair arrangement 75 .
Anstelle der Rohrleitungen 15, 16 kann der erste Materialblock 12 rohrförmige flüssigkeitsleitende und -abgedichtete Ausspa rungen bzw. Durchgänge als Leitungen haben, die ähnlich wie die Rohrleitungen 15, 16 geformt ausgebildet sind. Die Geträn ke 49, 50 fließen dann anstelle in den Rohrleitungen 15, 16 in den rohrförmigen Aussparungen. Dabei ist es zweckmäßig, daß die Ein- und Ausgänge 27, 28 und 29, 30 sowohl der Anschlüsse bzw. Rohrleitungsanschlüsse auch als Anschlußstutzen ausge bildet sind.Instead of the pipes 15 , 16 , the first block of material 12 can have tubular liquid-conducting and -sealed recesses or passages as lines which are shaped similarly to the pipes 15 , 16 . The drinks ke 49 , 50 then flow in the tubular recesses instead of in the pipes 15 , 16 . It is expedient that the inputs and outputs 27 , 28 and 29 , 30 of both the connections or pipe connections are also formed as connecting pieces.
Vorzugsweise ist die Wärmetauschereinrichtung 81 als eigen ständige Baugruppe ausgebildet. Anstelle der Anschlußstutzen können als Anschlüsse (Ein- und Ausgänge 27, 28 und 29, 30) der Wärmetauschereinrichtug 81 und der korrespondierenden An schlüsse zu den Getränkespendern 5, 6 bzw. zur Getränkeaufbe reitungseinheit 2 Schnellverschlußkupplungen, Schnellver schlüsse (nicht eingezeichnet) vorhanden sein, um im Bedarfs falle einen Schnellaustausch, vorzugsweie für eine Schnell reinigung zu ermöglichen.Preferably, the heat exchanger device 81 is designed as an independent assembly. Instead of the connecting piece, connections (inputs and outputs 27 , 28 and 29 , 30 ) of the heat exchanger device 81 and the corresponding connections to the beverage dispensers 5 , 6 or to the beverage preparation unit 2 quick-release couplings, quick-release connections (not shown) may be present, to enable quick replacement if necessary, preferably for quick cleaning.
Bei der Auswahl des die Rohrleitungen 15, 16 bzw. die Getränke 49, 50 umgebenden Materials ist es vor allem zweckmäßig, einen sensiblen Durchgriff des Wirkungsbereiches der Peltier-PN- Paar-Anordnung 75 zu den die Getränke 49, 50 führenden Leitun gen 15, 16 zu erreichen, wobei die Rohrleitungen 15, 16 vorzugsweise aus blockgleichen Keramikmaterial und/oder Kunststoff, die insbesondere den medizinischen Anforderungen bzw. Standards entsprechen, bestehen können.When selecting the material surrounding the pipelines 15 , 16 or the beverages 49 , 50 , it is particularly expedient to have a sensitive penetration of the effective range of the Peltier-PN pair arrangement 75 to the conduits 15 , 15 leading the beverages 49 , 50 , 16 to achieve, wherein the pipes 15 , 16 may preferably consist of block-like ceramic material and / or plastic, which in particular meet the medical requirements or standards.
Die Erfindung eröffnet nicht nur die Möglichkeit, eine we sentliche Verkleinerung der Ausschankanlagen und eine Verrin gerung des jeweiligen Energieverbrauchs herbeizuführen, son dern kann dadurch ihren Einsatzbereich wesentlich erweitern, insbesondere somit im Haushalt, in öffentlichen Einrichtungen und auch in Industrieanlagen eingesetzt werden.The invention not only opens up the possibility of a we Significant downsizing of the dispensing systems and a reduction to bring about the respective energy consumption, son can significantly expand their area of application, especially in the household, in public institutions and can also be used in industrial plants.
11
erste Ausschankanlage
first bar system
22nd
Getränkeaufbereitungseinheit
Beverage processing unit
33rd
Peltier-Elemente-Anordnung
Peltier elements arrangement
44th
erste Wärmetauschereinrichtung
first heat exchanger device
55
erster Getränkespender
first beverage dispenser
66
zweiter Getränkespender
second beverage dispenser
77
Kaltseite
Cold side
88th
Warmseite
Hot side
99
erster Strang
first strand
1010th
zweiter Strang
second strand
1111
Karbonisierungsanlage
Carbonization plant
1212th
erster Materialblock
first block of material
1313
zweiter Materialblock
second block of material
1414
Verrippungen
Ribbing
1515
erste Rohrleitung
first pipeline
1616
zweite Rohrleitung
second pipeline
1717th
Kernzone
Core zone
1818th
Temperatursensor
Temperature sensor
1919th
erste Regelungsanlage
first control system
2020th
Lüfter
Fan
2121
Grundkörper
Basic body
2222
erste glatte Oberfläche
first smooth surface
2323
erstes Peltier-Element
first Peltier element
2424th
zweites Peltier-Element
second Peltier element
2525th
drittes Peltier-Element
third Peltier element
2626
viertes Peltier-Element
fourth Peltier element
2727
erster Eingang
first entrance
2828
zweiter Eingang
second entrance
2929
erster Ausgang
first exit
3030th
zweiter Ausgang
second exit
3131
Isolationskörper
Insulation body
3232
Abstandshalter
Spacers
3434
Lufteintritt
Air intake
3535
Luftaustritt
Air outlet
3636
Temperatursensor
Temperature sensor
3737
zweite glatte Oberfläche
second smooth surface
3838
erste Verschraubung
first screw connection
4040
zweite Verschraubung
second screw connection
4343
fünftes Peltier-Element
fifth Peltier element
4444
sechstes Peltier-Element
sixth Peltier element
4545
siebentes Peltier-Element
seventh Peltier element
4646
achtes Peltier-Element
eighth Peltier element
4747
neuntes Peltier-Element
ninth Peltier element
4848
zehntes Peltier-Element
tenth Peltier element
4949
erste Flüssigkeit
first liquid
5050
zweite Flüssigkeit
second liquid
5151
erster Vorratsbehälter
first reservoir
5252
zweiter Vorratsbehälter
second storage container
5353
Ventil- und Pumpenbaugruppen
Valve and pump assemblies
5454
CO2 CO 2
-Flasche
-Bottle
5555
CO2 CO 2
-Injektionseinrichtung
-Injection device
5656
CO2 CO 2
-Getränketank
- drink tank
5757
erste elektrische Versorgungs-/Signalleitung
first electrical supply / signal line
5858
zweite elektrische Versorgungs-/Signalleitung
second electrical supply / signal line
5959
dritte elektrische Versorgungs-/Signalleitung
third electrical supply / signal line
6060
Bohrung
drilling
6363
erster Thermostat
first thermostat
6464
Stromversorgung
Power supply
6565
Relais
relay
6868
zweiter Thermostat
second thermostat
7171
zweite Regelungsanlage
second control system
7272
erste Getränkezufuhrleitung
first beverage supply line
7373
zweite Getränkezufuhrleitung
second beverage supply line
7474
Getränkezufuhreinrichtung
Beverage dispenser
7575
Peltier-PN-Paar-Anordnung
Peltier PN pair arrangement
7676
erster PN-Endbereich
first PN end range
7777
zweiter PN-Endbereich
second PN end range
7878
dritter PN-Endbereich
third PN end range
7979
erstes PN-Paar
first PN pair
8080
zweites PN-Paar
second PN pair
8181
zweite Wärmetauschereinrichtung
second heat exchanger device
8282
zweite Ausschankanlage
T1, T2 Temperatur
K1, K2 Kontakt eines Schützes
F1 Thermostat
N1, N2 Thermostat
second bar system
T1, T2 temperature
K1, K2 contact of a contactor
F1 thermostat
N1, N2 thermostat
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